EMC基础知识.

TO-92.TO-220. TO-126.SIP.DIP
ZIP. SIP. DIP (引线数 <=42L) . SIP.DIP(引线数 <=28L).
产品规格
直径（φ）（mm） E M C 标准&尺寸 重量（G）（g） 40 43 48 55 58 62 65
45≤G≤220
密度（ρ）（g/cm3）
SP-100A-F. 3X. 3A SP-460 SP-660 SP-680. 700. SP-100A-3. 3S.3C SP-100-3. -3X. -3C SP-200 SP-500、SP-360 SP-300 SP-400-3D
流动性好,可焊性好 成型好 低应力 高导热 抗开裂. 高导热 低应力 低应力.高玻璃化温 度.
EMC
知识介绍
--市场部：许田力
本文简单介绍一下塑封料的组成及其组分所起的 作用，环氧塑封料是由环氧树脂，酚醛树脂填料及一 系列的辅助添加剂混合在一起经过一系列的加工混合 制造出来的粉末状材料。环氧树脂用作粘结剂，酚醛 树脂用作固化剂，经他们与其他组分按照一定的比例 称量并混合再经热混合之后制备的一个单一组分组合 物。在热和固化剂的作用下环氧树脂的环氧基开环与 酚醛树脂发生化学反应，产生交联固化作用使之成为 热固性塑料。固化后的环氧塑封料具有优良的粘结性， 优异的电绝缘性，机械强度高，耐热性和耐化学腐蚀 性好，吸水率低，成型收缩小，成型工艺性能良好及 应用范围宽等特点，因此得到很大的应用。
注塑压力 • 在注塑杆底部测量的实际注塑压力应该定时检查并且 记录.通常使用的方法就是用压力计在注塑杆底部直接 测量实际的压力.这将有助于调整压机上的液压显示器, 并且可以说明中心块和注塑杆的摩擦是恒定的.如果实 际的数值比正常的偏低或者不稳定,这就意味着注塑杆 和中心块之间的不匹配或者摩擦增大. • 在每天生产过程中必须经常注意压机注塑压力表并且 加以记录,而且仪表的读数必须按照上述方法周期性的 加以确认(比如一个星期).
在t1-t2这段时间粘度最低，最适合注塑！
线膨胀系数与玻璃化温度（专用仪器检测）
• 温度每变化一度材料变化的百分率 • 玻璃化温度无定型或半结晶聚合物从粘流态或高弹态向玻璃态转变称 玻璃化转变，发生玻璃化转变的温度称玻璃化温度 。
导热系数 • 在稳定条件下垂直于单位面积方向的每单位温度梯度 通过单位面积上的热传导速度W/m或者cal/cms 抗弯强度抗弯模量 • 抗弯强度材料在弯曲负荷作用下破裂或达到规定挠度 时能承受的最大应力Mpa或kg/cm2 • 抗弯模量在比例极限内材料所受弯曲应力与材料所产 生的相应应变之比Mpa或kg/cm2
注塑杆速度
• 在设置注塑杆速度的时候,有一点是必须明确的,那就是 控制塑封料最大的流动速度的关键因素是注塑杆速度 而不是其他因素.如果注塑杆速度过快,那么预热或者其 他一些参数发生微小变化的时候就会使得模具充填过 快从而导致空气进入,形成器件的封装缺陷比如气孔.
• 应该加快注塑杆速度以确保在胶化反应发生之前充填 完毕但是必须注意不能够裹入空气以免形成缺陷.
预热时间和温度 • 为了使预热更加充分 ,预热温度应该达到 80 — 95℃.客户一 般都是使用高频预热机 . 低频预热由于需要更长时间 , 因此 我们认为不适合塑封料的使用.当高频预热机的电极调整好 之后一般的塑封料预热时间大约需要20—30s. • 如果预热时间过快 , 失控的加热会使得塑封料提前固化 . 相 反地 , 如果预热时间过长 , 则会导致塑封料在预热机内已经 提前轻微固化,这样就会导致未充填以及对正在封装的器件 造成损坏. • 判断预热是否充分的方法很简单，就是饼料很柔软,并且不 会粘到操作者的手套上.但是必须注意到预热结束到投入料 筒的时间应该很短 , 一般控制在 3s. 预热时间和温度必须在 每一天的生产过程中定期检测并加以记录.如果生产过程中 出现任何异常数据,也要记录下来.
普通器件 封装 功率管 直插式 器件封装 和全包封 高电压大 电流器件 直插式&表面封装式
TO-3P
TO-220F/P To-126F/P TO-3PF/P SOP
EMC 类型
SP-900系列 SP-800系列
种类
SP-900 SP-G800 SP-800
应用
PBGA、CSP 、 TQFP PBGA. CSP(FC). TQFP. LQFP . TQFP. QFP. TSOP. SSOP. SOP PBGA. CSP(FC). TQFP. LQFP.
• 比如,如果一个行腔的温度比另外一个行腔高 5℃, 在同 一个成型循环条件下,成型工艺就会有很明显的不同.这 种区别将会导致一个行腔未完全充填而另外一个行腔 却又严重的飞边 . 同样 , 在模具的一边得到的是良品 , 而 在另外一边得到的却是废品.
• 上下模具之间温度差应该控制在5.5℃之内.这样就可以 确保均匀的流动特性和固化特性,并且可以防止较大器 件的弯曲.
原材料 环氧树脂 酚醛树脂 硅微粉
配比（%） 9-18 4．5-8．5 70-90
主要作用 决定EMC的流动性，溢料，填充脱模性，金丝弯曲， 固化速度及工艺性能，Tg，线膨胀系数等 决定固化物的流动性，填充性，溢料性，金丝弯曲， 膨胀系数，导热性，离子杂质含量，机械性能等。
阻燃剂
脱模剂 催化剂 着色剂 偶联剂 其他 合计
ρ≥1.6
直径（φ）（mm） E M C 标准&尺寸 重量（G）（g） 密度（ρ）（g/cm3）
9
11
13
14
16
18
20
2.0≤G≤20 ρ≥1.6
传递成型技术及工艺参数的影响
模具温度 • 把上下模各自的温度差控制在±3℃以内是非常重要的. 如果想要得到温度曲线分布图,至少要在模具表面测量 6 个点的温度 . 这种紧密的温度改变对于保持所有行腔 成型条件的一致性是非常必须的.
环氧树脂 • 现在的世界EMC市场主要使用两种环氧树脂即邻甲酚 环氧树脂ECN型和联苯型 酚醛树脂 • 作为环氧树脂的固化剂与其他类型的固化剂如酸酐、 多胺等相比，产物具有优异的耐热性和介电性能，吸 水率低及成型收缩率小等特点. 促进剂 • EMC是单组分材料，固化促进剂决定了EMC之固化行 为影响着EMC固化速度的快慢对EMC的力学性能，热 性能，吸湿性能，成型工艺性能有显著的影响。固化 促 • 主要是为了增加流动性，降低热应力，改性剂的主要 种类有硅胶、硅油、丁二烯橡胶、聚丁二烯或者聚丙 烯。
性能指标及检测方法 凝胶化时间 • 规定在175C条件下试样从熔化开始到出现凝胶的时间 称为凝胶化时间 • 分析方法 • 取大约1~2g样品放在电热盘上175C用金属小铲将其扩 展成约5cm2当试样的整个表面发生黑色光泽时开始计 时5~10秒后用小铲不断进行推平和刮除当试样表面光 泽消失后出现凝胶即停止计时.
预热温度不合适 • 要严格控制预热温度以防止与之相关的不完全充填问 题的出现.低温会导致粘度高,高温会导致提前固化! 排气不畅 • 检查排气孔是否彻底干净.要求排气孔必须能够将料道 和型腔的气体全部排出.排气孔一般位于进料口的对面, 而且对于不同的模具,排气孔尺寸要求也不一样.有的模 具要求有多个排气孔. 材料流动性不好 • 优化预热条件 , 模具温度 , 以及注塑压力 . 要求供应商优 化流动长度,粘度,固化速度.检查储存条件.
0．5-3。0
0．2-0．5 0．1-0．4 0．15-0．3 0．3-1．5 0-2.0 100-101．5
EMC的阻燃性能和离子杂质含量
固化物的粘附性，脱模性，吸湿性能 EMC的固化速度，工艺性能，储存周期 固化物的外观颜色防止光线通过 调整化学吸附性能，粘结性能，及吸湿性 调整机械性能，降低内部应力
螺旋流动长度 • 称取15g样品加入注塑套筒(175C)中立即注塑(注35KG 合100KG速6CM/S),模塑料在模具中成型固化,保温1~2 分钟打开模具取出螺旋试样最长连续的螺旋点。 粘度 （专用仪器检测） • 流体内部抵抗流动的阻力，用对流体的剪切应力与剪 切速率之比表示，单位pa.S 帕.秒
硅微粉 • 具有优良的介电性能，热膨胀系数低，导热系数高及 价格低等特点。用它作填料的主要目的是使环氧模塑 料热膨胀系数，吸水率，成型收缩率，及成本降低， 耐热性，机械强度，介电性能及导热系数提高。填料 的含量高达70—90%，其性能的优劣对EMC的性能有 很大的影响。 偶联剂 • 其主要作用就是通过化学反应或者化学吸附的办法来 改变填料表面的物理化学性能提高其在树脂和有机物 中的分散性，增进填料与树脂等基体界面的相容性， 进而提高材料的力学性能，化学性能以及电性能。
煮沸吸水率 • 指在一定温度下把物质放在水中浸泡煮沸一定时间所 增加的重量百分率 体积电阻率 • 平行材料中电流方面的电位梯度与电流密度之比
产品应用
种类 直插式 分立器件 表面封装式
SOT.QFP TO-126.220. 251.252.264.
封装类型
TO-92-
要求 低粘度，成型好
EMC 类型
SP-700 系列
SP-600系列
SP-700
SP-680 SP-660
PLCC. LQFP. TQFP. QFP. TSOP. SSOP. SOP.
PLCC. MQFP. QFP. TSOP. SSOP. SOP. SOJ. HSOP.
SP-660s
SP-400 系列 SP-300 系列 SP-460s SP-480s SP-300
SDIP. SOP. SSOP. TSOP. QFP(<=64L).
SDIP. SOP. SOJ. HSOP. QFP (<=64L). PLCC.QFP.SOP.MDIP.DIP. SIP. DIP. MDIP. SOP.
SP-200 系列
SP-100 系列
SP-G200
SP-200 SP-100A-3
导热系数导热系数在稳定条件下垂直于单位面积方向的每单位温度梯度通过单位面积上的热传导速度wm戒者calcms抗弯强度抗弯模量抗弯强度抗弯模量抗弯强度材料在弯曲负荷作用下破裂戒达到规定挠度时能承受的最大应力mpa戒kgcm2抗弯模量在比例极限内材料所受弯曲应力不材料所产生的相应应变之比mpa戒kgcm2煮沸吸水率煮沸吸水率指在一定温度下把物质放在水中浸泡煮沸一定时间所增加的重量百分率体积电阻率体积电阻率平行材料中电流方面的电位梯度不电流密度之比产品应用产品应用种类封装类型要求emc类型分立器件to92低粘度成型好sp100af
不合适的模具温度 • 确认加热管是否正常工作以及用高温测量仪或者模具 表面温度盐类测数计模具是否得到很均匀的加热.低温 会导致很高的粘度而高温会导致提前固化无论是高温 还是低温都会导致不完全充填.
注塑速度不合适 • 调整注塑压力.过快的注塑速度会导致空气卷入,过慢的 注塑速度会导致完全充填之前塑封料提前固化.
未充填 塑封料用量多或者少 • 检查中心块厚度(一般大约是3mm左右),以确保适当的 塑封料用量,避免浪费和封装不良,检查预成型饼块重量. 过多的塑封料用量因为其在传递成型时候不能够在最 佳粘度状态下流动,因此也很容易造成未完全充填. 不合适的注塑压力 • 用压力仪检测实际压力并且检查注塑头和注塑杆是否 配套,如果需要,可以调整压力和注塑头.
后固化 • 一般认为后固化是为了得到器件的最佳性能.典型后固 化条件是175℃,4个小时,这足以使得器件达到最佳性 能状态.然而不同的器件以及塑封体应该在各种后固化 条件下测试以得到各自不同应用所需要的后固化时间 和温度.
清模 • 在开始生产之前，必须确认上下模具各个部分都已经 彻底干净,不粘有疏松的塑料。使用铜刷或者耐高温尼 龙刷子将模具表面残留的塑料清除，对于很难熔的残 留物，可以使用铜钎来将他们去除。刷过之后，用清 洁干燥的压缩空气将剩余的疏松塑料吹干净。在生产 过程中必须确认前一模不得有任何残余物，特别是在 排气孔地方。排气孔地方的残留物会导致充填不良。 • 注意：除了铜刷，铍铜刷，或者耐高温尼龙刷之外， 不得使用其它任何材料（熔点>400℃）用于清模。其 他硬的材料会擦伤模具表面，这将会影响到产品的外 观。
阻燃剂 • 阻燃剂的添加是为了赋予塑封料的阻燃性能使塑封料 达到UL-94-V0级的标准使由塑封料封装的集成电路和 分离器件可以使用在家电产品中。主要有以下两种类 型： a.三氧化二锑； b溴代环氧树脂 (脱水形成炭化层, 三溴化二锑阻止生成链自由基, 能抗氧化 )。 脱模剂 • 其主要的作用是使固化后的产品容易从模具中取出， 其用量应该适中，量多易造成密封性和打印性能下降， 量少则容易粘模。造成产品外观不合格及性能严重失 效，通常使用人工的或天然脂肪酸脂或者高级脂肪酸 盐，用来控制EMC的脱模性，打印性，耐潮性。